Max Tegmark - 우리의 수학적 세계. 현실의 근본적인 본질을 찾아서


1. 어떻게 공간이 무한할 수 없나요?

2. 유한한 시간 속에 어떻게 무한한 공간이 창조될 수 있는가?

3. 우주는 어디에서 팽창하고 있나요?

4. 빅뱅이 일어난 공간은 정확히 어디입니까?

5. 우리의 빅뱅도 언젠가 있었던 걸까?

6. 우리 우주의 나이가 고작 140억년이라면, 300억 광년 떨어진 곳에 있는 물체를 어떻게 볼 수 있을까요?

7. 빛보다 빠르게 움직이는 은하계는 상대성 이론에 위배됩니까?

8. 은하계는 실제로 우리에게서 멀어지고 있습니까? 아니면 이 공간이 팽창하고 있습니까?

9. 은하수가 팽창하고 있나요?

10. 빅뱅 특이점의 흔적이 발견됐나요?

11. 인플레이션 중에 거의 아무것도 없는 상태에서 물질이 출현하는 것은 에너지 보존 법칙에 위배됩니까?

12. 빅뱅의 원인은 무엇입니까?

13. 빅뱅 이전에는 무슨 일이 있었나요?

14. 우리 우주의 최종 운명은 어떻게 되는가?

15. 암흑물질과 암흑에너지란 무엇입니까?

16. 우리는 우주에 정말로 중요하지 않은가요?

우리는 다음 4개 장에서 11개의 질문에 답할 것입니다. 하지만 먼저 이 책의 첫 번째 부분 전체의 핵심인 유치원 문제로 돌아가 보겠습니다. 우주는 영원히 계속되는 걸까?

공간은 얼마나 큽니까?

아버지는 한때 나에게 이렇게 조언하셨습니다. “답할 수 없는 어려운 질문에 대해 생각하고 있다면 먼저 답할 수 없는 더 간단한 질문에 대처하세요.” 이 조언을 따르고 관찰과 모순되지 않도록 공간의 최소 크기가 얼마나 되어야 하는지 알아봅시다. 그림에서. 그림 2.1은 이러한 차원이 얼마나 놀랍게 성장했는지 보여줍니다. 오늘날 우리는 공간이 고대 수렵채집인이 평생 동안 여행할 수 있었던 가장 먼 거리보다 최소 10억조(1021)배 더 크다는 것을 알고 있습니다.

더욱이 그림은 우리의 지평 확장이 독특한 사건이 아니라 여러 번 반복되었음을 보여줍니다. 인간이 더 멀리 보고 우주의 더 큰 구조를 지도화할 수 있을 때마다 우리는 이전에 알고 있던 모든 것이 더 큰 것의 일부라는 것을 발견했습니다. 그림과 같이 2.2, 우리의 고향은 태양계의 일부인 행성의 일부이며, 은하계의 일부이고, 은하단 패턴의 일부이며, 관측 가능한 우주의 일부이며, 하나 이상의 우주의 일부입니다. 평행 우주 수준.

쌀. 2.1.우리 우주 크기의 하한선은 지속적으로 증가하고 있습니다. 세로축의 눈금은 매우 가파릅니다. 각 분할마다 크기가 10배씩 증가합니다.

사람들은 눈에 보이는 모든 것이 존재하는 전부라고 생각하며 오만하게 자신을 우주의 중심에 두었습니다. 따라서 과소평가는 우주를 이해하려는 우리 탐구의 주된 모티브였습니다. 그리고 아직 쌀. 그림 2.1은 또한 나에게 영감을 주는 또 다른 생각을 반영합니다. 우리는 우주의 크기뿐만 아니라 그것을 이해하는 인간 정신의 힘도 반복적으로 과소평가해 왔습니다. 동굴에 살았던 우리 조상들은 우리처럼 큰 두뇌를 갖고 있었고, 저녁 시간에 TV를 시청하지 않았기 때문에 "하늘에 저게 뭐야? "와 같은 질문을했을 것입니다. 또는 “이게 다 어디서 나온 거지?” 그들은 서로 아름다운 신화와 전설을 이야기했지만 이러한 질문에 대한 실제 답을 찾을 수 있다는 생각은 결코 일어나지 않았습니다. 그리고 그 비결은 천체를 연구하기 위해 우주 비행을 마스터하는 것이 아니라 마음이 솟아오를 수 있도록 하는 데 있다는 것입니다.

성공이 불가능하므로 시도할 필요가 없다는 사실을 인정하는 것보다 더 나은 실패 보장은 없습니다. 돌이켜보면 필요한 도구가 이미 존재했기 때문에 물리학의 많은 위대한 혁신이 더 일찍 일어날 수 있었던 것 같습니다. 하키에 비유해 봅시다. 사람들은 단순히 스틱이 부러졌다고 생각해서 빈 네트에 퍽을 넣는 것이 아닙니다. 다음 장에서는 아이작 뉴턴, 알렉산더 프리드먼, 조지 가모프, 휴 에버렛이 이러한 불확실성을 어떻게 극복했는지에 대한 강력한 사례를 공유할 것입니다. 저는 노벨상 수상자인 스티븐 와인버그(Steven Weinberg)가 한 다음과 같은 말을 정말 좋아합니다. "이것은 물리학에서 흔히 일어나는 일입니다. 실수는 우리가 이론을 너무 진지하게 받아들이는 것이 아니라 충분히 진지하게 받아들이지 않는다는 것입니다."

쌀. 2.2.우리 조국은 행성의 일부입니다 ( 왼쪽)는 은하계의 일부인 태양계의 일부입니다 ( 왼쪽 가운데), 이는 은하단 패턴의 일부입니다( 오른쪽 가운데), 이는 관측 가능한 우주의 일부입니다( 오른쪽에)은 하나 이상의 평행 우주 레벨의 일부일 수 있습니다.

지구의 크기

고대부터 사람들은 배가 수평선 너머로 나아갈 때 돛이 나타나기 전에 선체가 시야에서 사라지는 것을 알아차렸습니다. 이것은 바다의 표면이 구부러져 있고 지구가 태양과 달처럼 구형이라는 것을 암시했습니다. 고대 그리스인들은 월식 동안 지구가 달에 둥근 그림자를 드리우는 것을 발견했을 때 이를 직접적으로 확인했습니다. 쌀. 2.3). 범선의 출현으로 지구의 크기를 추정하는 것은 어렵지 않지만 에라토스테네스는 약 22,000년 전에 각도 측정을 사용하는 방법을 알아내면서 보다 정확한 측정을 수행했습니다. 그는 하지날 이집트 시에나에서는 태양이 정오에 바로 머리 위에 있지만, 북쪽으로 794km 떨어진 알렉산드리아에서는 당시 천정에서 남쪽으로 7.2°라는 것을 알고 있었습니다. 이를 통해 과학자는 794km를 이동하는 것은 지구 둘레 360°의 7.2°를 통과하는 것에 해당한다는 결론을 내렸습니다. 이는 이 원의 길이가 약 794km × 360° / 7.2° ≒ 39.7천km라는 것을 의미하며 이는 놀랍게도 현대 가치 (40,000km)에 가깝습니다.

쌀. 2.3.월식 동안 달은 지구가 드리운 그림자를 통과합니다. 위로). 2000여 년 전, 사모스의 아리스타르쿠스(Aristarchus)는 월식 동안 달의 크기와 지구의 그림자의 크기를 비교하여 달이 지구보다 약 4배 작다는 것을 정확하게 판단했습니다. (Scott Ivart의 다중 노출 사진)

크리스토퍼 콜럼버스가 나중에 덜 정확한 계산에 의존하고 아랍 마일을 이탈리아 마일과 혼동하여 깊이 착각했다는 것은 흥미 롭습니다. 거리는 19.6,000km였습니다. 그가 올바른 계산을 했다면 원정 자금을 받지 못했을 것이 분명하며, 미국이 그에게 나타나지 않았다면 그는 살아남지 못했을 것임이 분명합니다. 그래서 때로는 옳은 것보다 행운이 더 중요합니다.

달까지의 거리

일식은 오랫동안 두려움, 경외심, 신화를 불러일으켰습니다. (자메이카에서 ​​어려운 상황에 처한 콜럼버스는 1504년 2월 29일 월식을 "예측"하여 원주민들을 놀라게 했습니다.) 그러나 일식은 또한 우주의 크기를 평가할 수 있는 훌륭한 기회를 제공합니다. 사모스의 아리스다고는 다음과 같이 기록했습니다. 쌀. 2.3): 지구가 태양과 달 사이에 있을 때 월식이 일어나면 달에 떨어지는 지구의 그림자는 모서리가 휘어지고 지구의 둥근 그림자는 달보다 몇 배 더 커집니다. Aristarchus는 또한 지구가 더 작기 때문에 이 그림자가 지구 자체보다 약간 작다는 것을 이해했습니다. 그는 계산에서 이것을 고려하여 달이 지구보다 약 3.7배 작다는 결론에 도달했습니다. 에라토스테네스는 이미 지구의 크기를 결정했기 때문에 Aristarchus는 단순히 그것을 3.7로 나누어 달의 크기를 얻었습니다! 제 생각에는 인간의 상상력이 마침내 지구에서 벗어나 우주를 정복하기 시작한 것이 바로 그때였습니다. Aristarchus 이전에는 많은 사람들이 달을 보았지만 달의 크기를 가장 먼저 결정한 사람은 바로 그가었습니다. 그는 로켓을 발사한 것이 아니라 생각의 힘으로 발견한 것이다.

하나의 과학적 혁신은 종종 다음으로 이어집니다. 달의 크기를 결정하면 즉시 달까지의 거리를 결정할 수 있습니다. 손을 앞으로 뻗어 새끼손가락으로 어떤 물건을 가릴 수 있는지 살펴보세요. 그것이 덮는 각도는 약 1°로, 이는 달을 덮는 데 필요한 각도의 약 두 배입니다. 달을 볼 때 직접 확인해 보세요. 물체가 0.5도 각도를 커버하려면 물체까지의 거리가 물체 크기의 약 115배여야 합니다. 비행기 창밖을 내다보면서 새끼손가락 반으로 50m(올림픽 규모) 수영장을 덮을 수 있다면 고도는 115×50m = 6km입니다. Aristarchus는 달까지의 거리가 달 크기의 115배, 즉 지구 지름의 30배라고 계산했습니다.

생명의 본질, 우주 등에 관한 질문에 어떻게 답할 것인가? Douglas Adams의 유머러스한 SF 소설 The Hitchhiker's Guide to the Galaxy에서 컴퓨터는 "42"라는 숫자로 답을 제시했습니다. 그러나 가장 어려운 부분은 올바른 답을 찾는 것입니다. 나는 Douglas Adams가 농담을 한 것을 이해합니다. 그러나 그는 수학이 우주의 비밀을 밝히는 데 큰 공헌을 했다는 사실을 부정하지 않을 것이다.

힉스 보존은 해왕성을 발견한 것과 동일한 장비로 예측되었으며 전파는 수학을 사용하여 예측되었습니다. 아시다시피 갈릴레오는 우주가 수학의 언어로 쓰여진 “위대한 책”이라고 선언했습니다. 우리 우주는 왜 우리에게 그토록 수학적으로 보일까요? 무슨 뜻이에요? 나의 새 책인 Our Mathematical Universe에서 나는 우주가 단순히 수학으로 기술되는 것이 아니라 우리 모두가 다중 우주의 일부인 거대한 수학적 대상의 요소라는 의미에서 우주 자체가 수학이라고 설명합니다. 거대하기 때문에 최근 몇 년간 이야기된 나머지 다중우주는 그에 비해 작게 보입니다.

주변에는 수학이 가득해요!

우리는 어떤 종류의 수학에 대해 이야기할 건가요? 숫자만 연구하는 수학? 주위를 둘러보면 어딘가에서 소수의 숫자를 볼 수 있습니다(예: Scientific American 최신호의 페이지 번호). 그러나 이 숫자는 사람들이 발명하고 인쇄한 기호일 뿐입니다. 는 본질적으로 수학적 대상이므로, 물론 이러한 숫자를 의미하는 것은 아닙니다.

많은 사람들이 수학을 산술과 동일시합니다. 이는 교육 시스템의 영향 때문입니다. 그러나 대중적인 믿음과는 달리 수학자들은 기하학적 객체를 포함하여 숫자보다 훨씬 더 다양한 다른 추상 구조도 연구합니다. 예를 들어, 우리는 끊임없이 다양한 기하학적 모양과 몸체에 둘러싸여 있습니다. 그렇죠? (평행 육면체 형태의 내 책과 같이 인간이 만든 것들은 여기에서 고려되지 않습니다.) 조약돌을 땅과 평행하게 던지면 자연이 만든 궤적이 얼마나 완벽한 지 알 수 있습니다! 던져진 물체의 궤적은 일종의 역포물선입니다.

한 가지 더 질문해 봅시다: 우주체는 어떤 궤도에서 움직이는가? 그리고 여기서 우리는 동일한 그림의 다양한 유형, 즉 타원을 찾을 수 있습니다. 포물선과 타원이 서로 관련되어 있다는 점은 흥미롭습니다. 타원의 장축이 크게 확장되면 타원은 점점 더 포물선 쪽으로 향하게 됩니다. 따라서 근사적으로 모든 궤적은 다양한 타원입니다.
점차적으로 사람들은 운동 중이나 중력의 영향을 받을 때뿐만 아니라 전기, 자기, 빛, 열, 화학 과정, 방사능 및 아원자 입자와 같은 다른 현상을 연구할 때도 자연에서 나타나는 다른 많은 형태와 형상을 발견했습니다. 타원의 모양을 설명하는 것과 같은 방식으로 수학 방정식을 사용하여 설명할 수 있는 것은 물리 법칙으로 구현된 이러한 모양입니다.

방정식은 수학의 유일한 표현이 아닙니다. 그 외에도 숫자도 있습니다.

우주의 정확한 지도는 무한하고 평평한 우주에 대한 생각을 확증해 줍니다천문학자들은 60억 광년 이상 떨어져 있는 은하들 사이의 거리를 1%의 정확도로 측정하여 우주의 모양에 대한 결론을 내릴 수 있었습니다.

이 경우 나는 인간이 발명한 숫자(이 책의 페이지 번호 등)에 대해 말하는 것이 아니라 우리의 물리적 현실의 기본 속성을 반영하는 숫자에 대해 이야기하고 있습니다. 예를 들어, 몇 개의 연필을 가져다가 수직이 되도록 배열해야 합니까? 서로 90도 각도로? - 연필 세 개. 예를 들어, 아파트 구석구석을 보면 상단에 세 개의 모서리가 표시됩니다. 숫자 3은 정확히 어디에서 왔습니까? 우리는 이 숫자를 공간의 차원이라고 부르는데, 왜 정확히 3이 아니라 4, 2, 42가 아닌가? 그리고 우리가 아는 한 우주에는 왜 정확히 6가지 유형의 쿼크가 있습니까? 또한, 자연을 설명할 때 우리는 소수라는 숫자도 사용합니다. 예를 들어 “양성자는 전자보다 1836.15267배 무겁습니다”라고 말할 때입니다. 물리학자들은 단 32개의 숫자로부터 지금까지 발견된 다른 모든 물리 상수를 도출할 수 있습니다.

우주는 사람이 우주에 더 깊이 침투할수록 더 많이 나타나는 특정 수학이 특징입니다. 한마디로, 우리 주변의 물리적 세계에 존재하는 이 모든 수학의 표현을 어떻게 처리해야 할까요? 대부분의 동료 물리학자들은 어떤 이유에서든 자연이 적어도 대략적으로는 수학의 언어로 기술된다는 결론을 내립니다. 하지만 저는 우리가 더 나아가야 한다고 확신합니다. 내 과학 경력을 망칠 것이라고 말한 교수보다 당신이 내 이론에서 더 의미를 찾을 수 있을지 궁금합니다.

수학적 우주 가설

초기 우주에 무거운 원소가 있는 초신성 씨앗이 뿌려진 공간일본의 수자쿠 X선 우주망원경을 사용하여 과학자들은 2억 5천만 광년 떨어진 곳에 위치한 페르세우스 은하단의 철분 분포를 조사했습니다.

나는 대학원생이었을 때 우주의 수학적 본질에 매료되었습니다. 1990년 버클리의 어느 날 저녁, 친구 빌 포이리에(Bill Poirier)와 함께 앉아 사물의 본질에 대해 이야기하고 있을 때 갑자기 생각이 떠올랐습니다. 우리 주변의 현실은 단지 수학으로 설명되는 것이 아니라 그 자체가 수학입니다. 매우 구체적인 방법입니다. 더욱이 나는 현실의 일부 측면에 대해 말하는 것이 아니라 인간을 포함한 현실 전체에 대해 이야기하고 있습니다.

내 초기 추측은 다음과 같습니다. 우리를 둘러싼 현실에 대한 가설은 다음과 같이 공식화되었습니다. 인간과 완전히 독립된 외부 물리적 현실이 있습니다. 이론에서 특정 추론적 구성을 도출할 때 지정의 편의를 위해 "양성자", "원자", "분자", "세포", "별" 등과 같은 새로운 개념과 단어를 도입해야 합니다. 이러한 모든 개념은 사람에 의해 만들어졌지만 원칙적으로 사람의 주관적인 영향 없이 모든 것을 설명할 수 있다는 점을 기억해야 합니다.

그러나 현실이 인간과 독립적으로 존재한다고 가정한다면, 그것을 완전히 설명하려면 우리의 과학적 개념을 모르는 외계 존재나 슈퍼컴퓨터의 도움이 필요할 것입니다. 이것이 외부 물리적 현실이 수학적 구조라고 주장하는 수학적 우주의 가설이 발생한 방법입니다.

예를 들어, 경기가 끝나기 몇 초 전에 선수가 발사한 농구공의 승리 경로를 설명하고 싶다고 가정해 보겠습니다. 공은 기본 입자(쿼크와 전자)로 구성되어 있으므로 원칙적으로 농구공의 궤적을 참조하지 않고 각 입자의 궤적을 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

1번 입자는 포물선을 따라 움직입니다.
2번 입자는 포물선을 따라 움직입니다.

입자 번호 138314159265358979323846264는 포물선을 따라 이동합니다.

플랑크 망원경은 우주와 그 나이의 "방법"을 명확히했습니다.유럽 ​​플랑크 망원경은 2009년 5월에 발사되었습니다. 그것의 주요 임무는 천구 전체를 적어도 두 번 스캔하고 우주 마이크로파 배경 복사, 즉 빅뱅의 "에코"에 대한 훨씬 더 완전한 그림을 얻는 것이었습니다.

물론 공의 각 입자의 움직임을 설명하는 이 방법은 모든 입자의 궤적을 설명하는 데 우주의 나이보다 더 많은 시간이 걸리기 때문에 매우 비실용적입니다. 그러나 이것은 각 입자를 개별적으로 고려할 수 있는 것이 아니라 하나의 전체로 움직이는 전체를 고려할 수 있기 때문에 수행할 필요가 없습니다. 사람들이 "공"이라는 단어를 발명한 것은 이 단일 전체를 지정하는 것이었습니다. 시간을 측정하고 전체 입자 모음의 움직임을 자세히 설명합니다.

공은 인간에 의해 발명되었지만 위의 내용은 분자, 암석, 별과 같은 다른 자연 물체에도 동일한 방식으로 적용됩니다. 우리는 시간을 절약하고 이러한 자연 현상을 더 명확하게 상상하기 위해 이러한 물체에 이름을 지정합니다. 지정 단어는 유용하지만 당사는 당사의 재량과 자의에 따라 이를 제공합니다.

그리고 여기서 질문이 생깁니다. 우리의 주관적인 의견에 의존하지 않는 우리 주변 세계에 대한 설명을 찾는 것이 가능합니까? 가능하다면 주변 세계의 물체에 대한 설명과 그 사이의 관계가 완전히 추상적으로 판명되고 모든 단어와 기호는 인간의 의견에 의존하지 않는 단순한 레이블 표시기로 바뀔 것입니다. . 이 경우 개체 간의 관계는 개체의 속성으로 간주됩니다.

수학은 생물학자들이 암세포에 대한 "살인자" 바이러스를 만드는 데 도움을 주었습니다.Bell, Karen 및 동료들은 신장 선암종 세포를 파괴할 수 있는 바이러스를 만들려고 했습니다. 그들에 따르면, 그러한 바이러스의 주요 문제는 암세포의 다양성입니다.

이 질문에 대답하려면 수학에 대한 더 깊은 이해가 필요합니다. 논리 전문가에 따르면 수학적 구조는 관계가 지정되는 추상 개체 집합입니다. 이 접근 방식은 우리 대부분이 수학을 처벌이나 숫자 트릭으로 생각하는 방식과 극명한 대조를 이룹니다.
따라서 현대 수학은 추상적으로 정의할 수 있는 구조의 형식적 설명과 관련이 있습니다. 주관적인 인간 개입 없이. 수학 기호는 내부 의미가 없는 빈 레이블일 뿐이라고 가정해 보겠습니다. 간단한 덧셈을 단어("2 더하기 2는 4"), 공식("2 + 2 = 4") 또는 스페인어("dos mas dos igual a")로 어떻게 쓰는지는 중요하지 않습니다. 큐아트로"). 본질과 관계를 얼마나 정확하게 지정하는지는 그다지 중요하지 않습니다. 우리는 정수의 유일한 속성은 정수 사이의 관계를 나타내는 속성이라는 것을 알고 있습니다. 사람은 수학적 구조를 발명하지 않는다는 것이 밝혀졌습니다. 그는 그것을 발견 한 다음 그것을 표시하기 위해 기호 만 발명했습니다.

따라서 두 가지 핵심 사항을 강조해야 합니다. 1) 인간 외부 세계의 객관적 존재에 대한 가설은 "모든 이론"(물리적 현실에 대한 완전한 설명)이 사람의 주관적인 의견에 의존하지 않는다고 가정합니다. 2) 현실에 대한 객관적인 설명의 모든 버전은 일종의 수학적 구조입니다. 여기에서 수학적 우주에 대한 가설이 나옵니다(즉, "모든 것의 이론"으로 설명되는 우리 주변의 물리적 현실은 수학적 구조에 지나지 않는다는 것입니다). 간단히 말해서, 인간과 독립된 물리적 세계가 있다고 믿는다면 우리의 물리적 현실이 수학적 구조라는 것도 믿어야 합니다. 모든 사람을 포함하여 우리 세상의 모든 것은 완전히 수학적입니다.

주관으로부터 정화된 삶

수학자들이 기록적인 소수를 달성했습니다메르센 소수 클래스에 속하는 새로운 소수는 2^57885161-1로 작성되며 17425170개의 숫자를 갖습니다. 이 정보는 GIMPS 프로젝트 참가자 중 한 명인 센트럴 미주리 대학교 커티스 쿠퍼 교수의 컴퓨터로 1월 25일에 수신되었습니다.

위에서 우리는 사람들이 자신의 주관적인 의견을 주변 세계에 대한 설명에 어떻게 적용하는지 보여주었습니다. 이제 다른 측면에서 살펴보겠습니다. 수학적 추상이 어떻게 객관적 본질을 드러내고 인간이 도입한 주관성을 제거할 수 있는지 살펴보겠습니다. 화이트가 승리를 달성하기 위해 두 명의 기사, 한 명의 비숍 및 여러 폰의 도움을 받아 루크, 비숍, 퀸, 체크메이트 등 많은 수의 기물을 희생해야 했던 체스의 유명한 "불멸의 게임"을 생각해 보십시오. 유명한 "불멸의 게임"은 1851년에 진행되었습니다. 번역.]. 체스 애호가들이 이 게임을 아름답다고 부르는 것은 플레이어, 체스판 또는 말의 매력을 말하는 것이 아니라 추상적인 게임 또는 일련의 동작이라고 부를 수 있는 보다 추상적인 개체를 말하는 것입니다.

체스는 관계가 지정된 일련의 추상 개체(다양한 체스 말, 보드 위의 두 가지 색상의 사각형 등)로 구성됩니다. 예를 들어, 체스 말과 사각형의 관계는 체스 말이 그 위에 서 있다는 것입니다. 또 다른 유형의 관계: 그림이 특정 셀을 따라 이동합니다. 즉, 체스판의 말 세트와 그 사이의 관계를 다양한 방법으로 설명할 수 있습니다. 예를 들어 체스판 자체에 말을 지정하거나, 영어나 스페인어로 구두 설명을 사용하거나, 대수적으로 표시하는 등의 방법을 사용할 수 있습니다. . 하지만 우리가 만들어낸 설명을 버리면 무엇이 남을까요? 그들이 모두 묘사하고 있는 대상은 무엇입니까? - 답변: "불멸의 게임" 자체는 추상화로서의 체스 게임입니다. 즉, 우리가 수행한 이 게임에 대한 모든 동등한 설명은 동일한 것, 즉 체스 게임의 기초가 되는 독특한 수학적 구조에 대해 말합니다.

수학적 우주 가설은 우리 주변 세계의 속성이 유한한 건물 벽돌의 속성이 아니라 벽돌 사이의 관계에서 발생한다는 의미에서 말하자면 우리가 "관계적 현실"에 살고 있음을 시사합니다. 결과적으로, 우리를 둘러싼 물리적 현실은 부분의 합으로 축소되는 것이 아니라, 이 현실이 고유한 속성을 많이 가질 수 있지만 부분에는 내부 속성이 전혀 없다는 점에서 현실을 초과합니다. 우리 주변의 세계는 수학을 사용하여 설명될 뿐만 아니라 그 자체가 수학이라는 것이 밝혀졌습니다. 다소 터무니없는 이 결론을 바탕으로 우리는 사람이 자기를 인식하는 거대한 수학적 대상의 일부라는 사실을 알게 됩니다. 위의 결과로, 내가 책에서 주장한 것처럼 '무작위성', '복잡성'과 같은 친숙한 개념의 위상이 감소하고 '환상'이라는 개념이 과대평가되기까지 합니다. 이제 이전에 본 적이 없는 평행 우주의 존재를 상상하는 것이 가능합니다. 너무 광대하고 이상해서 앞서 언급한 모든 이상한 우주를 비교할 수 없게 만들고, 현실에 대한 우리의 가장 깊은 믿음 중 많은 부분을 포기하게 만듭니다.

이렇게 거대한 현실에 직면하면 자신이 작아지고 무력감을 느끼게 됩니다. 사람들은 이전에도 비슷한 감정을 경험한 적이 있습니다. 갑자기 자신을 둘러싼 유한한 세계가 실제로 더 큰 구조의 작은 부분일 뿐이라는 사실을 알게 되었을 때, 이것은 우리 행성과 태양계, 은하계와 우주, 그리고 아마도 우주의 경우도 마찬가지였습니다. 전체 계층 평행 우주는 러시아 중첩 인형처럼 서로 중첩되어 있습니다. 그러나 나는 또한 이 접근 방식에서 큰 잠재력을 봅니다. 왜냐하면 우리는 우주의 크기뿐만 아니라 우주를 풀어내는 인간 정신의 힘도 끊임없이 과소평가하기 때문입니다. 동굴에 살던 우리 조상들은 우리와 뇌량이 똑같았고, 저녁에도 텔레비전 앞에 앉지 않았기 때문에 당연히 다음과 같은 질문을 할 시간을 가졌습니다. ?”거기 천국에?” 또는 “하늘에 있는 이 모든 것들은 다 어디서 왔는가?” 그들은 설명하기 위해 아름다운 신화와 이야기를 생각해 냈지만 이러한 질문에 대한 답을 얻는 주요 도구는 자신 안에 있다는 것을 결코 이해하지 못했습니다. 그리고 천체를 연구하기 위해 스스로 우주로 날아갈 필요는 없습니다. 인간의 마음이 작동하는 것만으로도 충분합니다. 인간의 상상력이 처음으로 지구를 떠나 우주의 비밀을 해독하기 시작했을 때, 로켓 추진력의 도움이 아니라 마음의 힘으로 그렇게 했습니다.

그는 왜 개인사업자를 모함해 대출을 가로막았을까? 물론 백만은 상당한 금액이지만 칸은 "삼손"을 가장한 경제 제국에서 얼마나 많은 수백만이 돈을 벌고 있는지 대략적으로 상상할 수 있었습니다. 그렇다면 그에게 이것이 왜 필요했던 걸까요? 결론은 단 하나였다: 칸이 함정에 빠졌다는 것이다. 인도에서는 울부짖는 새끼를 덤불에 묶어 호랑이를 사냥하는 방식이 바로 이것이다. 도시 정글의 경우 칸과 협상하려는 민간 기업가가 적합했습니다. 염소야, 엄마야!.. 물론 호랑이도 염소에 대한 욕심이 크죠. 그러나 식인종이라는 특별한 종류의 포식자가 있습니다. 그들은 항상 엉뚱한 장소와 엉뚱한 시간에 나타나 매복을 기다리고 있습니다. 갑자기 뒤에서 나타나 염소가 아니라 사냥꾼을 잡아요!

첫 번째 함정은 오펠(Opel)이다. 소년들이 그 근처에서 진취적인 염소를 매복 공격하여 끌고 갔다고 가정해 봅시다. 그리고 나서 그의 팔이 어떻게 뒤틀 렸는지에 대한 비디오 영상이 표면화되고 그 뒤에는 피에 굶주린 칸이 그를 사냥하고 있음을 검찰청에 미리 알리는 염소의 서면 진술이 표시됩니다. 카누린 씨, 부디 침대로 가십시오. 이탈리아인이 당신 없이 그의 하얀 손에 정부의 고삐를 쥐고 있는 동안! 언제나 그렇듯이 칸은 비난받지 않을 것입니다. 그러나 그들은 사회로부터 고립된 채 3개월을 보내게 될 것이며, 그들 자신이 이 사회에서 급진적인 세력 개편을 단행하게 될 것이다.

두 번째 함정은 더 간단하고 더 위험합니다. Khan이 민간 기업가의 조건을 수락하면 회의를 주선할 것입니다. 작고 한심하며 무해한 염소. 이탈리아 사람의 추정에 따르면 칸은 예방 조치를 잊어버리고 전화로 울부짖을 것입니다. 그 때 그 사람의 눈 사이에 총알이 박혔어요!

나쁜 생각은 아닙니다. "슈터"라고 불리는 그러한 회의를 조직하고 개최하는 데있어 Khan은 Kurgansk에서 동등하지 않았습니다. 그분은 부르시면 오실 것이며, 반드시 오실 것입니다. 그는 이탈리아 전투기를 격파하고 몇 가지 언어를 포착하여 긴급 회의에서 대화를 나눌 것입니다. 그리고 이탈리아 사람은 그가 백만 달러를 훔쳤다는 사실과 정당한 이유없이 칸을 죽이기로 결정했다는 사실에 대해 대답해야 할 것입니다. 덤불에서 작업을 모니터링하는 비디오 카메라는 없습니다. 결국 이탈리아 사람 자신은 불필요한 증인없이 칸과 그의 경비원이 살해되는 것을 보장하는 데 관심이 있습니다.

결정을 내린 칸은 차갑고 차분한 마음으로 방 주위를 돌진하는 것을 멈췄습니다. 소환된 감독들은 새로운 명령을 받았습니다. Lyakhov의 형제에 대한 수색은 일시적으로 중단되어야 하며 은행과 아파트에 접근하는 게시물만 남겨야 합니다. 포로를 잡지 말고 멀리서 지켜보라. 또한 극장 감시를 확립하여 그곳에서 의심스러운 리프라프의 움직임을 보고하십시오. 요청된 금전 및 다큐멘터리 내용을 모두 싣고 오펠을 지정된 위치로 운전하세요. 꼬리를 남기지 마십시오. 현금이 아닌 금액이 비즈니스 계좌에서 이체된 경우 즉시 Khan에게 알리고 이 금액이 어디로 이체되었는지 알아보세요. 운영자에게 부담을 주지 마십시오. 은행장은 다른 사람에 대한 경고로서 이중 거래 혐의로 처형되어야 합니다. 그리고 지민은 나타나자마자 바로 칸에게 달려가게 했습니다. 모두.

큰 사람들은 다음과 같이 말하곤 했습니다.

"작전이 끝났습니다. 모두 자유입니다, 동지들."

사실, Khan은 약간 다른 공식을 발견했습니다.

- 그들은 즉시 사방으로 도망쳤어요!

평소처럼 반복할 필요가 없었습니다. 분주한 군대를 해산시킨 칸은 의자에 앉아 수화기를 옆에 놓고 기다리기 시작했습니다.

이상하게도 그 플라스틱 몸체는 눈도 깜빡이지 않는 그의 시선에도 전혀 녹지 않았다.

2

동시에, 정부 직위에서 거의 시간을 보내지 못한 이탈리아인은 공식 권한을 부여받지 않았지만 고향에서 재정적 주스를 빨아들일 수 있는 거의 무제한의 기회를 부여받은 사람들에게로 나갔습니다.

그러나 오늘 저녁 외부인들은 이탈리아인을 권력과 돈을 가진 사람으로 결코 인식하지 못할 것입니다. 구름 한 점 없는 낭만주의 과거에 경의를 표하듯, 가는 길에 옷을 갈아입은 그는 전혀 상상할 수 없는 옷차림으로 충격에 빠진 주변 환경 앞에 모습을 드러냈고, 빛바랜 데님 수트와 보기 흉한 티셔츠, 황백색 운동화를 신고 사무실에 나타났다. 더욱이 수년간의 업적과 승리 만에 처음으로 그의 전우들은 지도자가 면도가 잘 안되었을뿐만 아니라 냉정하지도 않은 것을 보았습니다.

그의 측근, 경호원 및 부하들과 함께 그는 금도금, 크롬, 바니시, 그리고 긴 죽마 다리에 비밀 소녀들의 하얀 이빨 미소로 반짝이는 그의 궁전을 걸었습니다. 흥분된 속삭임이 이어졌습니다. 이탈리아인이 사무실에 들어오자마자 부주의한 행동으로 테이블 위의 모든 것이 바닥으로 쓸려 내려갔고, 바에서 무작위로 집어든 두 병이 그곳에 놓여졌습니다.

"프로스트, 샴페인 코르크를 풀고 잔 두 개를 집으세요... 그리고 나를 그렇게 비난할 필요는 없습니다... 부화한 것처럼... 들어보세요!" 당신은 안경을 쓰고 있지 않습니다! 네 눈이 무슨 색인지 벌써 잊어버렸어!

“유리가 깨졌습니다.” 모로즈가 마지못해 설명했습니다. - 같은. 이와 같은 것은 없습니다.

이탈리아인은 즐겁게 웃었다.

– 새 안경을 살 여유가 없다고 말하고 싶죠? 글쎄, 당신은 귀 듣기의 달인입니다!

Frost는 이에 대해 웃지도 않았습니다. 그는 둔하고 지루한 목소리로 이렇게 말했습니다.

"나는 단지 상황을 바꾸는 것을 좋아하지 않습니다."

- 주인은요? 주인을 바꾸고 싶나요?

Frost는 이에 전혀 반응하지 않았습니다. 그는 조심스럽게 손수건으로 눈꼬리를 두드리며 즐거워하는 이탈리아인의 머리 위 어딘가를 조용히 응시했습니다. 자신이 멍청하다고 느낀 그는 점차 웃음을 기침으로 줄이고 대화 주제를 바꾸었습니다.

- 괜찮아요. 부어주세요. 어떤 "이브 로쉐"인지 한번 시험해 볼까요... 윽! – 그는 발 앞에 음료수를 뱉었습니다. - 이게 무슨 샴페인이에요! 완전 헛소리야! 물, 알코올, 설탕 시럽에 향료를 더한 것입니다. 맛이 느껴지시나요?

- 복숭아.

- 복숭아가 바로 그것이다. 호박이 아니라서 좋네요. 진짜 샴페인은 포도 샴페인뿐일 수 있으니 명심하세요... 좋아요, 그럼 Metaxa 꼬냑을 먹어보겠습니다. 그리스에서는 우리에게 공급한 적이 없으니 그런 말고기를 가게에서 살 생각도 하지 마세요... 그런데 이 '메탁사'는 진짜입니다. 내가 아는 그리스인들은 선물을 주었다.

주인의 비틀거리는 손으로 따라온 코냑을 정중하게 마신 프로스트는 잔을 한쪽으로 치워두고 이탈리아인의 특이한 행동에 부담을 느끼는 모습을 온몸으로 드러냈다. 그들은 사장이 유럽을 횡단하는 마지막 항해 동안 앉아 있던 음료의 질이나 유흥업소의 수준보다 더 심각한 주제를 논의했습니다.

“로마에는 이런 찻집이 있어요.” 코냑을 마시며 그가 말했다. 나는 일본식으로 게이샤를 생각했습니다. 글쎄, 처음에는 영리한 대화입니다. 영어를 알면 그 다음에는 다른 모든 것… 젠장! "Russo Touristo" 스타일의 초라한 창녀들이 있다는 걸 알고 있나요? 로마 디스코도 일반적인 매음굴입니다. 당신이 들어오면 창녀들이 바퀴벌레처럼 사방에서 당신에게 달려옵니다... 그리고 이것은 내 꿈의 도시인 로마입니다, 모로즈!... 하지만 모스크바... 모스크바에 가본 적이 있나요, 모로즈?

“그렇습니다.” 그는 건조하게 확인했다. - 그런 일이 일어났어요. 나는 이 도시를 좋아하지 않는다. 향수가 없습니다.

- 왜 손수건으로 눈물을 닦나요?

프로스트는 얼굴에서 손수건을 떼어내고 붉은 눈을 들어 술 취한 주인을 바라보았습니다.

"농담이에요, 농담이에요." 이탈리아인이 그에게 손을 흔들었다. - 얼마나 예민한지... 아니, 이제 정말 즐거운 시간을 보낼 시간입니다. 마더 씨(Mother See)로 함께 가자... "플래닛 헐리우드"... 클럽 "달라스"... 물론 엘리트지만, 나도 거기에 포함된다. 다른 곳에서는 그런 스트립쇼를 볼 수 없을 거예요, 모로즈. 수족관 같은 별도의 사무실 - 떨어질 때까지 머리를 사방으로 돌리세요! 그리고 "베리"도 뭔가요! 상상해 보세요. 소녀들이 테이블에 바나나, 딸기 등 원하는 대로 장식되어 서빙됩니다. 예를 들어 석류 씨를 뱉어내고 손가락으로 조금씩 깎은 둥지에 밀어 넣습니다... 상상해보세요. 밖으로?

Moroz의 얼굴에 나타난 신랄한 표정에서 그렇습니다. 그는 마지못해 입술을 열며 지루하게 물었다.

- 파인애플은 어때요?

- 무엇? – 이탈리아인은 놀라서 숨이 막히기도 하고, 즐거운 웃음을 터뜨리기도 했습니다. - 그럼 당신... 당신은 유머도 잘 아는군요... 그리고 저는... 하하하... 난 당신이 코딩된 로봇인 줄 알았어요...

"프로그램됨"이라고 Moroz는 정정했지만 로봇과의 비교에 반대하지 않았으며 약간 눈에 띄는 고개를 끄덕이면서 이를 확인하는 것 같았습니다.

“파인애플은 이미 변태예요.” 이탈리아인이 술에 취해 교활한 미소를 지으며 말했다. - 하지만 바나나로 작은 머리를 간지럽히는 것은 죄가 아닙니다... 그런데 우리 Angelochka는 어디에 있습니까? 그녀를 봉사가 아니라 우정으로 나에게 보내십시오, 프로스트.

"우선," 그는 평상시에는 흔들리지 않는 명령 체계를 깨뜨리며 "백만 달러 대출에 대한 우리의 작전은 실패했습니다."라고 말했습니다. 그리고 둘째,”그는 상사를 걱정하는 문제의 중요성을 강조했습니다. “둘째, 열 번째는 아니더라도 안젤리카가 그만 두었습니다.

이탈리아인은 눈살을 찌푸렸다:

- 어떻게 그만뒀나요? 언제?

“내가 당신에게 안개가 자욱한 보드카 한 병을 가져온 다음 날,” 모로즈가 냉정하게 보고했습니다.

"바보야." 이탈리아인은 평소보다 코냑을 더 많이 마셔서 얼굴을 찡그리며 화를 냈다. – 그녀는 그런 돈을 또 어디서 얻나요? 글쎄요, 그녀는 치마를 벗었습니다... 아무도 그녀에게 손가락을 대지 않았습니다... 그녀는 누구로 기록되어 있나요? 비서관?

Moroz는 “이미 새로운 차관이 임명되었습니다.”라고 말했습니다. – 하지만 제가 알기로는 이제 비서 없이도 할 수 있습니다.

한동안 두 사람 모두 침묵을 지켰고, 그 침묵 속에서 씹는 껌만이 딸깍 소리를 내며 이탈리아인의 턱에 세게 짓눌려졌습니다. 지독한 알코올 맛이 사라지지 않아 그는 움찔했다. 게다가 그는 프로스트의 시선을 마주하는 것이 부끄러웠고, 낯선 사람에 대한 이러한 특이한 의존감은 그의 입에 흐르는 신맛보다 이탈리아인을 더욱 괴롭혔다.

Frost는 시선을 돌리며 다음과 같이 섬세하게 제안했습니다.

– 나중에 올게요, 보스? 쉬고 싶은가 보군요.

“안경 없이는 아무것도 볼 수 없습니다.” 이탈리아인이 심술궂게 대답했습니다. - 오늘은 네가 마음에 안 들어. 강의를 들으러 오셔서 얼굴을 드시는데..

프로스트는 어렴풋이 어깨를 으쓱했다. “나도 오늘은 네가 마음에 안 들어.”라는 뜻일 수도 있습니다. 아니면 아무 의미가 없을 수도 있습니다.

수학적 우주 가설(유한 앙상블이라고도 함) - 물리학 및 우주론에서 이론 물리학자 Max Tegmark가 제안한 "만물 이론" 가설 중 하나입니다. 가설에 따르면, 우리의 외부 물리적 현실은 수학적 구조입니다. 즉, 물리적 세계는 어떤 의미에서는 수학적입니다. 계산할 수 있는 모든 수학적 구조가 존재합니다. 가설은 다양한 초기 상태 세트, 물리적 상수 또는 완전히 다른 방정식에 해당하는 세계가 동일하게 실제인 것으로 간주될 수 있음을 시사합니다.

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    맥스 테그마크

    Max Tegmark의 이 기사는 이론적으로 4개 수준을 포함하는 제안된 초우주의 구조에 대한 가설을 제시합니다. 그러나 향후 10년 안에 과학자들은 우주 공간의 특성에 대한 새로운 데이터를 얻고 그에 따라 이 가설을 확인하거나 반박할 실제 기회를 갖게 될 수도 있습니다.

    일부 과학자들은 우리 우주가 거대한 컴퓨터 시뮬레이션이라고 믿습니다. 우리는 이것에 대해 걱정해야합니까? 우리는 진짜인가요? 나는 개인적으로 어떻습니까? 이전에는 철학자들만이 그런 질문을 했습니다. 과학자들은 우리 세계가 어떤 것인지 이해하고 그 법칙을 설명하려고 노력했습니다. 그러나 우주의 구조에 관한 최근의 고찰은 과학에도 실존적 질문을 제기합니다. 일부 물리학자, 우주론자, 인공 지능 전문가들은 우리 모두가 가상 세계를 현실로 착각하면서 거대한 컴퓨터 시뮬레이션 속에 살고 있다고 의심합니다.

    아시다시피 갈릴레오는 우주가 수학의 언어로 쓰여진 “위대한 책”이라고 선언했습니다. 우리 우주는 왜 우리에게 그토록 수학적으로 보일까요? 무슨 뜻이에요? 우주는 수학으로 설명될 뿐만 아니라, 우리 모두가 거대한 수학적 대상의 요소이고, 이는 다시 다중우주의 일부라는 의미에서 그 자체가 수학입니다. 최근 몇 년간 이야기 되고 있는 멀티버스(multiverse)는 작아 보입니다.

    생명이 생기기 위해서는 기초가 필요합니다. 우리 우주는 역사의 초기 단계에서 원자핵을 합성했습니다. 핵은 전자를 포획하여 원자를 형성합니다. 원자 클러스터는 은하, 별, 행성을 형성했습니다. 마침내 생명체에게는 집이라고 부를 수 있는 장소가 생겼습니다. 우리는 물리학 법칙에 따라 그러한 구조가 나타나는 것을 당연하게 여기지만 상황은 다를 수 있습니다.

    닐 타이슨, 로렌스 크라우스, 리처드 고트

    이것은 제14차 아이작 아시모프 과학 컨퍼런스입니다. 이번에는 진행자인 Neil deGrasse Tyson이 물리학자, 철학자, 언론인 그룹과 함께 '무의 존재'에 관한 활발한 토론을 주도하고 있습니다. "무(Nothing)"라는 개념은 "제로(Zero)"만큼 오래되었으며, 이 논쟁은 인류가 그것에 대해 알고 있는 모든 것을 다룰 것입니다. 그들은 기독교 형이상학에서 양자 중력 분야의 현대 연구에 이르기까지 물려받은 "하나님이 무에서 세상을 창조하셨다"라는 방정식인 고대 그리스인의 길을 열 것입니다.

    로렌스 크라우스

    지난 세기에 걸쳐 팽창하는 우주가 발견된 이후 과학은 천억 개의 은하와 공간과 시간 자체의 시작을 설명하려고 시도하면서 모든 우주 공간의 구조를 스케치하기 시작했습니다. 별의 형성부터 은하와 우주의 출현까지 모든 것의 기본을 이해하는 법을 우리가 얼마나 빨리 배웠는지 놀랍습니다. 그리고 이제 양자 물리학의 예측력 덕분에 이론 물리학자들은 이전에 신학과 철학의 틀 내에서 독점적으로 논의되었던 모순을 향해 새로운 우주와 새로운 물리학을 향해 훨씬 더 나아가기 시작했습니다.

    데이비드 도이치

    양자 이론 및 양자 컴퓨팅 분야의 유명한 미국 전문가인 D. Deutsch의 책은 실제로 세계에 대한 새로운 포괄적인 관점을 제시합니다. 이는 가장 심오한 네 가지 과학 이론인 양자 물리학과 그 해석을 바탕으로 합니다. 복수의 세계에 대한 관점, 다윈의 진화론, 계산 이론(양자 포함), 지식 이론.

    아시다시피 사람은 길이, 너비, 높이의 3차원에 살고 있습니다. "끈 이론"에 따르면 우주에는 10개의 차원이 있으며 그 중 처음 6개 차원은 서로 연결되어 있습니다. 이 비디오는 우주에 대한 아이디어의 틀 내에서 마지막 4개 차원을 포함하여 이러한 모든 차원에 대해 이야기합니다.

    유리 레베데프

    평행하고, 교차하고, 분기되고, 다시 합쳐지는 세계. 이것은 무엇입니까? 공상 과학 작가의 발명품입니까, 아니면 아직 실현되지 않은 현실입니까? 고대부터 철학자들에 의해 발전된 많은 세계의 주제는 20세기 중반 물리학자들 사이에서 논의의 주제가 되었습니다. 관찰자와 양자 현실의 상호 작용 원리를 바탕으로 "옥스포드"라고 불리는 양자 역학에 대한 새로운 해석이 등장했습니다. 이 책의 저자인 젊은 물리학자 휴 에버렛(Hugh Everett)은 당시 일반적으로 받아들여졌던 양자역학 “코펜하겐” 해석의 창시자인 닐스 보어(Niels Bohr)를 만났습니다. 그러나 그들은 공통 언어를 찾지 못했습니다. 그들의 세계는 갈라졌다...

    우리 주변의 세계는 항상 조금 이상하고 신비했습니다. 대부분의 경우 그것은 우리의 의식 속에 숨겨져 있습니다. 현실의 본질에 대한 연구는 과학자들로 하여금 이해의 한계를 훨씬 뛰어넘게 했습니다. 현실은 원자에서 시작하여 블랙홀에 도달하여 우주의 경계까지 확장됩니다. 하지만 조심하세요. 그들의 현실에 들어가면 결코 같은 눈으로 세상을 바라볼 수 없습니다.

© 맥스 테그마크, 2014

© A. Sergeev, 러시아어 번역, 2017

© A. Bondarenko, 예술적 디자인, 레이아웃, 2017

© 출판사 Ast LLC, 2017

출판사 CORPUS ®

메이야에게 바치는

1장. 현실이란 무엇인가?

나무는 대부분 공기로 이루어져 있습니다. 불에 타면 다시 공기 중으로 돌아가고 공기가 나무로 변하는 동안 묶인 태양열 불꽃의 열이 불 속에서 방출됩니다. 그리고 남은 소량의 재는 공기에서 나온 부분이 아니라 단단한 흙에서 나온 부분입니다.

리처드 파인만

친구 호레이쇼, 자연에는 우리 현자들이 꿈도 꾸지 못한 것들이 많이 있습니다.

윌리엄 셰익스피어

보이는 것과는 다르다

잠시 후 나는 죽었습니다. 페달을 떨어뜨리고 브레이크를 밟았지만 너무 늦었습니다. 헤드라이트. 라디에이터 그릴. 40톤의 강철이 현대의 용처럼 비명을 지르고 있습니다. 나는 운전자의 눈을 볼 수 있었다. 시간이 느려지고 인생이 눈앞에 번쩍였습니다. 마지막 생각은 "이것이 단지 악몽이기를 바랍니다. "였습니다. 아아, 이것이 현실이라는 것을 직감적으로 느꼈습니다.

하지만 이것이 꿈이 아니라고 어떻게 확신할 수 있겠는가? 충격 직전에 꿈에서만 가능한 것을 본다면, 예를 들어 고인이 된 나의 선생님 잉그리드(Ingrid)가 살아서 내 자전거 트렁크에 앉아 있는 것을 보았다면 어떨까요? 아니면 갑자기 5초 전에 시야의 왼쪽 상단에 "오른쪽을 보지 않고 교차로에 진입해야 합니까?"라는 텍스트와 함께 팝업 창이 나타나고 그 아래에 한 쌍이 나타납니다. 버튼: "다음" 및 "취소"? 매트릭스나 13층 같은 영화를 충분히 봤다면 내 인생 전체가 컴퓨터 시뮬레이션인지 궁금해하고 현실의 본질에 대한 내 믿음에 의문을 제기했을 것입니다. 그러나 나는 이런 일을 겪지 않았고 문제가 완전히 현실이라는 확고한 믿음을 갖고 죽었습니다. 결국, 40톤 트럭보다 더 견고하고 실제적인 것이 있을까요?

그러나 언뜻보기에 모든 것이 보이는 것은 아닙니다. 이는 트럭과 현실 모두에 적용됩니다. 이는 철학자와 공상과학 작가들이 논의할 뿐만 아니라 물리적 실험 결과에서도 입증됩니다. 물리학자들은 견고한 강철이 대부분 빈 공간이라는 것을 한 세기 동안 알고 있었습니다. 질량의 99.95%를 차지하는 원자핵은 부피의 약 0.0000000000001%를 차지하는 작은 공이며, 이 거의 진공은 핵을 제자리에 매우 안정적으로 고정하는 전기적 힘으로 인해 고체로 인식됩니다. 게다가 과학자들은 아원자 입자가 분명히 동시에 여러 곳에 있을 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이 미스터리가 양자물리학의 본질이다( Ch. 7). 하지만 내가 그런 입자들로 구성되어 있고 그것들이 동시에 두 곳에 있을 수 있다면 나에게도 같은 일이 일어날 수 있지 않을까? 사실 사고가 발생하기 3초 전에 나는 무의식적으로 결정하고 있었습니다. 교차로에는 교통량이 전혀 없었기 때문에 항상 블레이크버그 체육관(Blakebergs Gymnasium)으로 가는 길에서 방향을 틀었던 왼쪽을 봐야 할까요? 아니면 왼쪽을 봐야 할까요? 혹시 모르니 오른쪽으로? 1985년 그날 아침, 불운하고 자발적인 결정이 나를 죽음의 문턱으로 몰아넣었습니다. 그것은 모두 칼슘 원자 하나가 내 전두엽 피질의 특정 시냅스에 부딪혀 특정 뉴런이 발화하고 전기 신호를 보내 다른 뉴런에서 일련의 활동을 시작하게 하는지 여부에 달려 있었습니다. 걱정하지 마세요.” 따라서 칼슘 원자가 처음에 동시에 약간 다른 두 위치에 있었다면, 0.5초 후에 내 눈은 동시에 두 방향을 보게 될 것이고, 몇 초 후에 내 자전거는 동시에 두 곳에 있을 것입니다. 조금 후에 나는 동시에 살아있을 것이고 동시에 죽을 것입니다. 세계 최고의 양자 물리학자들은 우리 세계를 서로 다른 역사를 가진 평행 우주로 분열시키는 어떤 일이 실제로 일어나고 있는지, 아니면 근본적인 양자 운동 법칙인 슈뢰딩거 방정식을 실제로 수정해야 하는지에 대해 감정적으로 논쟁을 벌이고 있습니다. 그럼 내가 정말 죽은 걸까? 이 현실에서 이런 일이 나에게 거의 일어날 뻔했지만, 이 책이 기록되지 않은 채로 남아 있는 똑같이 실제적인 다른 우주에서 나는 죽었습니까? 내가 살아 있으면서도 죽어 있다면 현실이 무엇인지에 대한 우리의 생각을 조정하여 모든 것이 이해되도록 할 수 있습니까?

내가 쓴 내용이 터무니없고 물리학자들이 혼란을 겪고 있다고 생각하신다면 경고합니다. 내가 그 순간을 어떻게 인식했는지에 대한 이야기를 하게 되면 상황은 더욱 악화될 것입니다. 내가 두 평행 우주의 서로 다른 두 장소에 있다면 내 복사본 중 하나가 살아남을 것입니다. 내가 미래에 죽을 수 있는 다른 모든 방법에 동일한 추론을 적용한다면, 내가 결코 죽지 않는 평행 우주는 항상 적어도 하나는 있을 것 같습니다. 나의 의식은 내가 살아있는 곳에만 존재하므로 주관적으로는 불멸의 존재라는 뜻인가? 그렇다면 당신도 불멸의 느낌을 갖게 될까요? 우리는 1장에서 이러한 질문에 답할 것입니다. 8.

물리학이 우리가 상상할 수 있는 것보다 훨씬 더 낯선 현실을 드러낸다는 사실에 놀랐습니까? 사실, 다윈의 진화론을 진지하게 받아들인다면 이는 그다지 놀라운 일이 아닙니다! 진화는 날아다니는 암석의 포물선 궤적(야구에 대한 우리의 관심을 설명하는)과 같이 먼 조상의 생존에 중요한 물리학의 측면에 대해서만 직관을 제공했습니다. 물질이 궁극적으로 무엇으로 구성되어 있는지 너무 깊이 생각했던 선사시대 여성은 다가오는 호랑이를 알아차리지 못하고 유전자 풀에서 탈락했을 수도 있습니다. 따라서 다윈의 이론은 검증 가능한 예측을 내립니다. 즉, 우리가 기술을 사용하여 인간 규모를 넘어서는 현실을 볼 때마다 진화적으로 발전된 직관은 실패합니다. 우리는 이 예측을 여러 번 테스트했으며 결과는 명백히 다윈을 뒷받침합니다. 아인슈타인은 시간이 빠른 속도로 느려진다는 것을 깨달았고, 이 발견이 저자에게 상대성 이론에 대한 상을 수여하기에는 너무 이상하다고 생각한 노벨위원회를 비난했습니다. 저온에서는 액체 헬륨이 위쪽으로 흐를 수 있습니다. 고온에서는 충돌하는 입자가 그 정체를 바꿉니다. 나에게는 양전자와 충돌할 때 전자가 -보손은 두 대의 자동차가 유람선에 충돌하는 것처럼 자연스러운 것 같습니다. 미세한 규모에서 입자는 놀랍게도 한 번에 두 위치에 있을 수 있으며, 이는 위에서 설명한 양자 수수께끼로 이어집니다. 천문학적으로 거대한 규모로 - 정말 놀랍습니다! – 이상한 일이 또 나타납니다. 당신이 블랙홀의 모든 측면을 직관적으로 이해한다면 당신은 특별한 사람이라고 생각합니다. 누군가가 당신 코앞에서 양자 중력에 대한 노벨상을 빼앗아 가기 전에 즉시 이 책을 내려놓고 당신의 연구 결과를 출판해야 합니다. 우리가 더 큰 규모로 나아가면, 새로운 기이함이 우리를 기다리고 있습니다. 왜냐하면 현실은 최고의 망원경으로 볼 수 있는 그 어떤 것보다 훨씬 더 웅대하기 때문입니다. 우주의 시작에 관한 현재 지배적인 이론은 다음과 같습니다. 우주 인플레이션 이론 (Ch. 5), 공간은 거대할 뿐만 아니라 무한하며, 두 가지 유형의 평행 우주에서 가능한 모든 버전의 삶을 살고 있는 귀하의 정확한 사본과 훨씬 더 많은 "거의 사본"을 포함하고 있음을 시사합니다. 만약 이 이론이 옳다는 것이 확인된다면, 양자물리학의 주장에 뭔가 잘못된 것이 있다고 해도(학교에 가지 못한 자전거를 탄 내 사본에 대해 이야기할 때 위에서 언급했습니다), 여전히 문제가 있을 것입니다. 먼 우주 어딘가에 있는 태양계의 무한한 수의 다른 맥스들은 같은 운명의 순간까지 똑같은 삶을 살았고 오른쪽을 보지 않기로 결정했습니다.